[发明专利]一种巡检机器人区域检索与云台校正方法

说明书

本发明公开了一种巡检机器人区域检索与云台校正方法，包括以下步骤：S1,云台到达指定位置根据匹配算法计算环境与模板图片是否匹配；S2,若是，则拍摄图片，记录云台位姿；若否，则扩大范围搜索，直到环境与模板图片匹配，然后拍摄图片，记录云台位姿；S3,将所述指定位置和所述云台位姿相绑定。其有益效果是：将指定位置和云台位姿相绑定，在巡检机器人达到指定位置后，云台通过相应的位姿即可开始巡检任务，巡检耗时少，效率高。

技术领域

本发明涉及变电站设备巡检机器人技术领域，特别涉及一种巡检机器人区域检索与云台校正方法。

背景技术

巡检型轮式移动机器人携带云台设备，用于对室外变电站的设备进行巡检。巡检过程包括部署过程与实际执行过程。部署过程：先将机器人手动开至某一个位置，然后手动控制云台对准待巡检位置，然后采集模板图片，部署过程采集了机器人与云台的位姿。实际执行过程：机器人自动开至部署位置，云台移动至部署位置，然后采集一张图片。这个过程称为执行任务。

云台的位姿为由yaw,pitch，zoom，focus四个参数决定，其中yaw是指在空间直角坐标系中绕y轴旋转，调整水平角度；pitch是指在空间直接坐标系中绕x轴旋转，调整俯仰角度；zoom是指云台拍摄图片时的放大倍数；focus是指云台的聚焦值。四个参数都是相互独立的，为了保证云台能够拍摄到清晰的大图，需要人工对着云台画面实时调节，yaw，pitch保证物体在云台画面的正中，zoom，focus保证拍摄的物体的大小和清晰度。由于实际执行过程中的巡检机器人无法精准停在当时部署的位置，所以(yaw,pitch，zoom，focus)需要做相应的修正。

在现有的巡检机器人的巡检方案中，常见的有以下几种：

1)记录部署位置，然后在实际运行过程中，保证机器人以及云台运动到相应的位置。这种方法在一个地方只采集一张图片，容易由于定位误差，以及云台的运动误差造成图片拍歪，模糊，无法采集到完整、清晰的图片。

2)基于方案1，在同一个需要拍摄的位置，部署多个任务，多个任务调整成不同的机器人位置与云台位置，增大拍摄的成功率。这样在实际运行过程中，只要其中有一个能够拍摄到清晰，准确的图片就算完成任务。但是这种方法显然增加了部署以及执行任务的耗时。

3)采用视频识别，在机器人快要到达指定位置，以及云台快要到达指定位置的时候，将云台的所有数据录制下来，后续在视频中寻找能够识别的图片，从而完成任务。这种方案同样具有耗时久，同时占用硬件资源过高。

4)采用视觉伺服，计算模板图像与实际图像的相对精确位置，然后进行云台的重定位。实时性不好，因为每次需要回传服务器进行位置重新计算，耗时久。而且不具备区域搜索功能，拍摄到的位置差异过大的时候，无法进行伺服。

在专利文献中，公开号为CN106125744B，名称为“基于视觉伺服的变电站巡检机器人云台控制方法”的发明专利，公开了一种云台到达指定位置之后，直接计算出云台需运动的位置，先进行远程匹配，然后开始运动。

但该技术方案依然仅对云台运动位置进行匹配改进，没有改进巡检机器人的运动方式，在实际操作过程中，该方案是延时匹配，需要先进行云台位置匹配，然后控制巡检机器人运动，此种方式相对耗时和占用硬件资源。

发明内容

为改善现有巡检机器人在巡检过程中存在的采集图片不清晰、巡检耗时和占用硬件资源多的缺点，本发明一种巡检机器人区域检索与云台校正方法，采用实时匹配，利用新的匹配控制方法，对巡检机器人在执行任务后进行更新，保证下次巡检任务的速度。具体技术方案如下：

一种巡检机器人区域检索与云台校正方法，包括以下步骤：S1,云台到达指定位置根据匹配算法计算环境与模板图片是否匹配；S2,若是，则拍摄图片，记录云台位姿；若否，则扩大范围搜索，直到环境与模板图片匹配，然后拍摄图片，记录云台位姿；S3,将所述指定位置和所述云台位姿相绑定。